内能与热机 自我评估.docx

学习方法报社 全新课标理念，优质课程资源 第十三章 《内能与热机》自我评估 山东 侯合先 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1.下列情况中，物体内能一定会减小的是（　　） A．正在减速的汽车 B．正在降温的热水 C．正在熔化中的冰 D．正在摩擦的双手 2.如图1所示，是一杯刚冲好的咖啡，关于咖啡，下列说法中错误的是（　　） A．咖啡在冷却过程中，内能减小 B．咖啡在冷却过程中，含有的热量变少 C．冲调咖啡时能闻到香味，属于扩散现象 D．由于刚冲好的咖啡温度较高，分子热运动更剧烈 3．如图2所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，把封口的夹子松开，球内气体向后喷出，气球向前运动。此过程中（　　） A．松开气球的口子，快速放气后会感到气球变热 B．喷出的气体内能减小 C．喷出的气体热运动加剧 D．喷出的气体向外界传递热量 4．（2022•聊城）下列事例中，主要利用做功的方式来改变物体内能的是（　　） A．把酒精擦在手背上，手背感觉到凉 B．冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和 C．汽油机的压缩冲程，燃料温度升高 D．把水放进冰箱冷冻室，水变成冰块 5．（2022•恩施州）夏季，混凝土护栏被太阳晒得很热，池塘中太阳下的水却不很热，主要原因是（　　）【c混凝土＝0.84×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃）】 A．水不吸热 B．混凝土初温高 C．水的比热容大 D．混凝土放热 6．（2022•成都）“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”，这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（　　） A．闻到花香是分子做无规则运动的结果 B．溪水的温度高低取决于水流的速度 C．阳光下湖水内能增加是通过做功的方式 D．阳光下的石板温度升高，其比热容增大 7．为防止损坏玉器，对玉器的打磨工作需要在滴水装置下进行（如图3）。下列有关分析错误的是（　　） A．打磨时若不滴水，玉器内能减小 B．打磨时滴水可以降低玉器的温度 C．打磨时滴水利用了水的比热容大的特点 D．打磨时滴水可以减小打磨造成的粉尘污染 8．（2022•衡阳）汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能 9．如图4为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能 C．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功25次 D．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙 10．（2022•成都）小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。下列说法正确的是（　　） 加热时间（min） 消耗酒精（g） 末温（℃） 油 2 1 88 水 2 1 50 A．2min内油吸收的热量为3×104J B．他使用的酒精灯的加热效率为21% C．油的末温比水的高，所以吸热能力更强 D．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关 二、填空题（每空2分，共24分） 11．淄博烧烤火出圈，最是“淄”味抚人心。如图5是游客烤串的情景，在烤肉时空气中弥漫着“肉香”味，这是 　 现象；肉串烤熟是通过　 的方式改变其内能的。 12.如图6为某种物质凝固时的图像，由图可知该物质在B点的内能比C点的　　 ，在AB段的比热容比CD段的　　 。（两空均选填“大”或“小”） 13．（2022•济宁）某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是 　 （选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。完全燃烧10kg柴油放出的热量Q＝_______J。（q柴油＝4.3×107J/kg） 14．（2022•兰州）一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的　 来完成的；若飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 次。 15．（2022•日照）使用天然气烧水，天然气燃烧所消耗的　 　能转化为水的内能。小明想测量家中利用天然气烧开一壶水的效率，他记录了水壶的容积、水的比热容和密度、当地水的沸点、天然气的热值、燃烧的天然气体积，还应记录　 　就可完成测量。 16．（2022•宁波）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/（kg•℃）。如图7所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是 　 　J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的　 　冲程相同。 三、作图与简答题（17题3分，18题4分，共7分） 17.请在如图8坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。 18．宁夏近年来很多农村大力发展养殖业，玉米是重要的饲料，如图9是干旱地里的玉米，非常适合宁夏山地种植，主要原因是玉米植株内水的比例很高，有助于调节玉米自身的温度，对玉米造成损害很小，产量高。请用物理知识进行解释。 四、实验探究题（每空2分，共30分） 19.在探究不同物质吸热升温特点实验中，如图10甲，小明用同一装置给相同质量的水和食用油加热。 （1）实验中，要控制水和食用油的　　 （选填“质量”或“体积”）相同，通过　　 （选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”）来比较液体吸收热量的多少。 （2）实验后发现水的比热容较大，要使水和食用油升高相同的温度，就要给　 　（选填“水”或“食用油”）加热更长的时间，此过程中水吸收的热量　　 （选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。 （3）根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙，其中吸热本领较强的是图线　　（选填“A”或“B”）对应的液体；它们的比热容之比CA∶CB＝　　。 （4）同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为t1的相同金属块，分别浸没在温度均为t2的水与食用油中（t1＞t2），待温度均稳定后，测得水温低于食用油的温度，若不计热损失，据此得出水的比热容比食用油大的结论，请评价该设计思路是否可行并说明理由　 　。 20．某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”。他们的实验装置如图11所示，实验中收集和记录的数据如下表所示。 燃烧前水的温度t1/℃ 燃烧后水的温度t2/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）实验中，为了可以比较两种燃料的热值大小，除需要装置相同甲、乙两杯水的初温和质量相同之外，还应保持相同的物理量是　 　 。 （2）实验前，实验装置要按照 　 　（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行组装。实验中燃料燃烧放出的热量，通过　 　方式使水的内能增大，温度升高；燃料燃烧将化学能转化为　 　能。本实验是用 　 　（选填“水温升高的多少”或“加热时间的长短”）来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。 （3）根据实验中收集的数据，可以看出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　 　。 （4）该同学在加热前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中煤油和菜籽油的质量，根据Q吸＝Q放，即cm水（t2﹣t1）＝mq，利用实验中测得的数据。算出了煤油和菜籽油的热值，和燃料热值表中的数值相比较发现偏小了很多，可能的原因是　 　（多选）。 A.煤油和菜籽油没有完全燃烧 B.烧杯吸收了部分热量 C.测出的煤油和菜籽油的质量偏小 D.煤油和菜籽油燃烧放出的散失到空气中一部分 （5）另一组同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较 　 　来反映这两种燃料热值的大小关系。 五、计算题（22题7分，23题8分，共15分） 22．（2022•江西）如图12所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3】求： （1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量； （2）以上过程中，水吸收的热量； （3）密闭的锅内水烧开时的温度。 23.氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点。如图13为某氢能科技有限公司氢能源环卫车。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg。求： （1）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量的80%被水吸收，水温从10℃升高到90℃，水的质量为多少？ （3）氢能源环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶，燃烧0.9kg的氢燃料能让该车匀速行驶25min，该车发动机的热机效率为多少？ 第十三章 《内能与热机》自我评估 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1．B 2．B 3．B 4．C 5．C 6．A 7．A 8．A 9．C 10．B 二、填空题（每空2分，共24分） 11．扩散；热传递 12．大；大 13．②③④；4.3×108 14．惯性；10 15．化学；水的初温 16．620；做功 三、作图与简答题（17题3分，18题4分，共7分） 17.如图所示 18.答：因为水的比热容比较大，在质量相同、吸收或放出的热量相同时，水的温度变化小，所以玉米植株内水的比例很高，有助于调节玉米植株自身的温度，以免温度变化太快对玉米植株造成损害。 四、实验探究题（每空2分，共30分） 19.（1）质量；加热时间长短 （2）水；大于 （3）A；9∶4（4）可行，该方案可行，因为在该过程中水吸收的热量多，而升高的温度小，所以水的比热容大。 20．（1）燃料的质量 （2）自下而上；热传递；内；水温升高的多少 （3）煤油；（4）ABD （5）比较消耗燃料的质量 五、计算题（每题6分，共12分） 21．解：（1）0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝0.06m3×4×107J/m3＝2.4×106J； （2）水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106J＝1.68×106J； （3）根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知，密闭的锅内水烧开时的温度为： t＝+t0＝+22℃＝102℃。 （注意：由于是密闭的锅，所以锅内水烧开时的温度可以达到102℃） 22.解：（1）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量： Q放＝m氢q氢＝0.9kg×1.4×108J/kg＝1.26×108J； （2）根据题意可知，水吸收的热量：Q吸＝80%Q放＝80%×1.26×108J＝1.008×108J， 由Q吸＝cmΔt可知，水的质量： m＝＝＝300kg； （3）由P＝可知，氢能源环卫车所做的有用功： W＝Pt＝42×1000W×25×60s＝6.3×107J， 该车发动机的热效率：η＝＝×100%＝50%。 部分答案详解 10． 解析：2min内水吸收的热量为：Q水＝c水mΔt水＝4.2×103J/（kg•℃）×50×10﹣3kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×103J，由于单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，所以2min内煤油吸收的热量也为6.3×103J，故A错误；燃料完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝1×10﹣3kg×3×107J/kg＝3×104J，他使用的酒精灯的加热效率为：η＝η＝×100%＝×100%＝21%，故B正确；油的末温比水的末温高，则油的吸热能力比水弱，故C错误；比热容是反映不同物质的吸热能力，比热容与物质的种类和状态有关，与其吸收的热量多少无关，故D错误。